JP2001304258A - 磁気軸受及び磁気浮上装置 - Google Patents
磁気軸受及び磁気浮上装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 磁気軸受の磁極面とターゲットの間の磁気的
間隙を小さくできる小型で且つ優れた耐腐食性を有する
磁気軸受及び該磁気軸受を用いた磁気浮上装置を提供す
ること。 【解決手段】 少なくとも相対向する一対の電磁石４１
を具備し、該対向する電磁石４１間に磁性体からなる制
御対象体（ラジアル磁気軸受ターゲット）を配置し、該
電磁石４１の磁力で該制御対象体を浮上支持する磁気軸
受において、電磁石４１の励磁コイル４３はそれ自体を
腐食環境に耐え得る耐腐食構造（コイル体４３ａに非磁
性体で且つ耐腐食性のあるセラミック又はガラス状硬化
材４３ｂを充填してユニット化した構成、コイル体を耐
腐食性材からなるコイルケースに密封した構成、導電線
を耐腐食材のシースで密閉被覆した構成のシース線を巻
回した構成）とし、該電磁石は該励磁コイル４３を磁性
体からなる磁極（固定子磁極４２）に装着した。
間隙を小さくできる小型で且つ優れた耐腐食性を有する
磁気軸受及び該磁気軸受を用いた磁気浮上装置を提供す
ること。 【解決手段】 少なくとも相対向する一対の電磁石４１
を具備し、該対向する電磁石４１間に磁性体からなる制
御対象体（ラジアル磁気軸受ターゲット）を配置し、該
電磁石４１の磁力で該制御対象体を浮上支持する磁気軸
受において、電磁石４１の励磁コイル４３はそれ自体を
腐食環境に耐え得る耐腐食構造（コイル体４３ａに非磁
性体で且つ耐腐食性のあるセラミック又はガラス状硬化
材４３ｂを充填してユニット化した構成、コイル体を耐
腐食性材からなるコイルケースに密封した構成、導電線
を耐腐食材のシースで密閉被覆した構成のシース線を巻
回した構成）とし、該電磁石は該励磁コイル４３を磁性
体からなる磁極（固定子磁極４２）に装着した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は腐食環境、特に腐食
性の強いガス環境下で使用するのに好適な磁気軸受及び
該磁気軸受を用いた磁気浮上装置に関するものである。
性の強いガス環境下で使用するのに好適な磁気軸受及び
該磁気軸受を用いた磁気浮上装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造装置であるＣＶＤ装置等には
腐食性の強いプロセスガスを用いるため、チャンバー内
で処理基板を載置する載置台や該載置台を浮上支持する
ための磁気軸受等も腐食性の強いプロセスガスに曝され
る。そこでこれらが腐食性の強いプロセスガスに曝され
ても腐食しないように種々の対策が採用されている。図
１は従来の磁気浮上装置を具備するＣＶＤ装置の概略構
成例を示す図である。１１は腐食性のプロセスガスを使
用するＣＶＤプロセスチャンバーであり、該ＣＶＤプロ
セスチャンバー１１内には半導体ウエハ１２を載置する
回転テーブル１３が配置されている。
腐食性の強いプロセスガスを用いるため、チャンバー内
で処理基板を載置する載置台や該載置台を浮上支持する
ための磁気軸受等も腐食性の強いプロセスガスに曝され
る。そこでこれらが腐食性の強いプロセスガスに曝され
ても腐食しないように種々の対策が採用されている。図
１は従来の磁気浮上装置を具備するＣＶＤ装置の概略構
成例を示す図である。１１は腐食性のプロセスガスを使
用するＣＶＤプロセスチャンバーであり、該ＣＶＤプロ
セスチャンバー１１内には半導体ウエハ１２を載置する
回転テーブル１３が配置されている。
【０００３】回転テーブル１３は回転軸１４に支持さ
れ、該回転軸１４の中央部にはモータ回転子１５が、そ
の両側にラジアル磁気軸受ターゲット１６−１、１６−
２が、更にその両側にラジアルセンサターゲット１７−
１、１７−２がそれぞれ固定されている。また、回転軸
１４の下端には円板状のアキシャル磁気軸受ターゲット
１８が固定されている。また、ＣＶＤプロセスチャンバ
ー１１の下方には磁気軸受フレーム１９が配置され、Ｃ
ＶＤプロセスチャンバー１１と磁気軸受フレーム１９の
間にはシール部材２０が介在し、内部が気密状態に維持
されるようになっている。
れ、該回転軸１４の中央部にはモータ回転子１５が、そ
の両側にラジアル磁気軸受ターゲット１６−１、１６−
２が、更にその両側にラジアルセンサターゲット１７−
１、１７−２がそれぞれ固定されている。また、回転軸
１４の下端には円板状のアキシャル磁気軸受ターゲット
１８が固定されている。また、ＣＶＤプロセスチャンバ
ー１１の下方には磁気軸受フレーム１９が配置され、Ｃ
ＶＤプロセスチャンバー１１と磁気軸受フレーム１９の
間にはシール部材２０が介在し、内部が気密状態に維持
されるようになっている。
【０００４】磁気軸受フレーム１９内にはラジアル磁気
軸受ターゲット１６−１、１６−２の外周面に対向して
上下にラジアル磁気軸受２１−１、２１−２が配置固定
され、更に該ラジアル磁気軸受２１−１、２１−２の間
にモータ回転子１５の外周面に対向してモータ固定子２
３が配置固定されている。また、ラジアルセンサターゲ
ット１７−１、１７−２の外周面に対向してラジアル変
位センサ２２−１、２２−２が磁気軸受フレーム１９に
配置固定されている。
軸受ターゲット１６−１、１６−２の外周面に対向して
上下にラジアル磁気軸受２１−１、２１−２が配置固定
され、更に該ラジアル磁気軸受２１−１、２１−２の間
にモータ回転子１５の外周面に対向してモータ固定子２
３が配置固定されている。また、ラジアルセンサターゲ
ット１７−１、１７−２の外周面に対向してラジアル変
位センサ２２−１、２２−２が磁気軸受フレーム１９に
配置固定されている。
【０００５】また、アキシャル磁気軸受ターゲット１８
の外周近傍上下面に対向しアキシャル磁気軸受２４、２
５が磁気軸受フレーム１９に配置固定され、更にアキシ
ャル磁気軸受ターゲット１８の中央部下面に対向して、
アキシャル変位センサ２６が磁気軸受フレーム１９に配
置固定されている。
の外周近傍上下面に対向しアキシャル磁気軸受２４、２
５が磁気軸受フレーム１９に配置固定され、更にアキシ
ャル磁気軸受ターゲット１８の中央部下面に対向して、
アキシャル変位センサ２６が磁気軸受フレーム１９に配
置固定されている。
【０００６】上記回転テーブル１３はラジアル磁気軸受
ターゲット１６−１、１６−２をラジアル磁気軸受２１
−１、２１−２及びアキシャル磁気軸受ターゲット１８
をアキシャル磁気軸受２４、２５で磁気浮上支持するこ
とにより、ＣＶＤプロセスチャンバー１１内に浮上支持
される。モータ固定子２３によりモータ回転子１５に回
転力を与えることにより、回転テーブル１３は回転す
る。
ターゲット１６−１、１６−２をラジアル磁気軸受２１
−１、２１−２及びアキシャル磁気軸受ターゲット１８
をアキシャル磁気軸受２４、２５で磁気浮上支持するこ
とにより、ＣＶＤプロセスチャンバー１１内に浮上支持
される。モータ固定子２３によりモータ回転子１５に回
転力を与えることにより、回転テーブル１３は回転す
る。
【０００７】また、ラジアル変位センサ２２−１、２２
−２及びアキシャル変位センサ２６で検出した変位信号
は位相補償及びゲイン調整制御回路（図示せず）により
得られる制御出力をもってラジアル磁気軸受２１−１、
２１−２及びアキシャル磁気軸受２５に発生する磁気吸
引力或いは磁気反発力を制御し、回転軸１４が所定の位
置になるように浮上制御されている。
−２及びアキシャル変位センサ２６で検出した変位信号
は位相補償及びゲイン調整制御回路（図示せず）により
得られる制御出力をもってラジアル磁気軸受２１−１、
２１−２及びアキシャル磁気軸受２５に発生する磁気吸
引力或いは磁気反発力を制御し、回転軸１４が所定の位
置になるように浮上制御されている。
【０００８】上記構成のＣＶＤ装置において、ＣＶＤプ
ロセスチャンバー１１内の腐食環境に連通する磁気軸受
フレーム１９内も腐食環境である。そこでラジアル磁気
軸受２１−１、２１−２、モータ固定子２３及びラジア
ル変位センサ２２−１、２２−２のモータ回転子１５、
ラジアル磁気軸受ターゲット１６−１、１６−２及びラ
ジアルセンサターゲット１７−１、１７−２に対向する
面に隔壁２７を設けこれらが腐食環境に曝されないよう
にしている。また、アキシャル磁気軸受２４、２５及び
アキシャル変位センサ２６のアキシャル磁気軸受ターゲ
ット１８に対向する面にもそれぞれ隔壁２８、２９、３
０を設けてこれらが腐食環境に曝されないようにしてい
る。
ロセスチャンバー１１内の腐食環境に連通する磁気軸受
フレーム１９内も腐食環境である。そこでラジアル磁気
軸受２１−１、２１−２、モータ固定子２３及びラジア
ル変位センサ２２−１、２２−２のモータ回転子１５、
ラジアル磁気軸受ターゲット１６−１、１６−２及びラ
ジアルセンサターゲット１７−１、１７−２に対向する
面に隔壁２７を設けこれらが腐食環境に曝されないよう
にしている。また、アキシャル磁気軸受２４、２５及び
アキシャル変位センサ２６のアキシャル磁気軸受ターゲ
ット１８に対向する面にもそれぞれ隔壁２８、２９、３
０を設けてこれらが腐食環境に曝されないようにしてい
る。
【０００９】上記のようにラジアル磁気軸受２１−１、
２１−２及びアキシャル磁気軸受２４、２５にステンレ
ス鋼等の非磁性体材からなる隔壁２７、２８、２９を設
けると、ラジアル磁気軸受２１−１、２１−２の磁極面
とラジアル磁気軸受ターゲット１６−１、１６−２との
間の磁気的間隙及びアキシャル磁気軸受２４、２５の磁
極面とアキシャル磁気軸受ターゲット１８との磁気的間
隙が大きくなる。この磁気的間隙が大きくなると、磁気
浮上制御のために必要な磁気力が大幅に低下し、磁気浮
上制御に必要な磁気力を得るためには励磁コイルのアン
ペアターンを大きくする必要があり、磁気軸受が大型に
なるという問題があった。特にＣＶＤ装置においては、
ＣＶＤプロセスチャンバー１１内を真空ポンプ等で排気
し、減圧状態で使用するので、隔壁２７、２８、２９、
３０の厚さを大きくしなければならず、この傾向が顕著
になる。
２１−２及びアキシャル磁気軸受２４、２５にステンレ
ス鋼等の非磁性体材からなる隔壁２７、２８、２９を設
けると、ラジアル磁気軸受２１−１、２１−２の磁極面
とラジアル磁気軸受ターゲット１６−１、１６−２との
間の磁気的間隙及びアキシャル磁気軸受２４、２５の磁
極面とアキシャル磁気軸受ターゲット１８との磁気的間
隙が大きくなる。この磁気的間隙が大きくなると、磁気
浮上制御のために必要な磁気力が大幅に低下し、磁気浮
上制御に必要な磁気力を得るためには励磁コイルのアン
ペアターンを大きくする必要があり、磁気軸受が大型に
なるという問題があった。特にＣＶＤ装置においては、
ＣＶＤプロセスチャンバー１１内を真空ポンプ等で排気
し、減圧状態で使用するので、隔壁２７、２８、２９、
３０の厚さを大きくしなければならず、この傾向が顕著
になる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の点に鑑
みてなされたもので、磁気軸受の磁極面とターゲットの
間の磁気的間隙を小さくできる小型で且つ優れた耐腐食
性を有する磁気軸受及び該磁気軸受を用いた磁気浮上装
置を提供することを目的とする。
みてなされたもので、磁気軸受の磁極面とターゲットの
間の磁気的間隙を小さくできる小型で且つ優れた耐腐食
性を有する磁気軸受及び該磁気軸受を用いた磁気浮上装
置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１に記載の発明は、少なくとも相対向する一対の
電磁石を具備し、該対向する電磁石間に磁性体からなる
制御対象体を配置し、該電磁石の磁力で該制御対象体を
浮上支持する磁気軸受において、電磁石の励磁コイルは
それ自体を腐食環境に耐え得る耐腐食構造とし、該電磁
石は該励磁コイルを磁性体からなる磁極に装着した構成
であることを特徴とする。
請求項１に記載の発明は、少なくとも相対向する一対の
電磁石を具備し、該対向する電磁石間に磁性体からなる
制御対象体を配置し、該電磁石の磁力で該制御対象体を
浮上支持する磁気軸受において、電磁石の励磁コイルは
それ自体を腐食環境に耐え得る耐腐食構造とし、該電磁
石は該励磁コイルを磁性体からなる磁極に装着した構成
であることを特徴とする。
【００１２】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の磁気軸受において、電磁石の該励磁コイルはコイル体
に非磁性体で且つ耐腐食性のあるセラミック又はガラス
状硬化材を充填してユニット化した構成であることを特
徴とする。
の磁気軸受において、電磁石の該励磁コイルはコイル体
に非磁性体で且つ耐腐食性のあるセラミック又はガラス
状硬化材を充填してユニット化した構成であることを特
徴とする。
【００１３】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の磁気軸受において、電磁石の励磁コイルはコイル体を
耐腐食性材からなるコイルケースで密封した構成である
ことを特徴とする。
の磁気軸受において、電磁石の励磁コイルはコイル体を
耐腐食性材からなるコイルケースで密封した構成である
ことを特徴とする。
【００１４】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
の磁気軸受において、電磁石の励磁コイルは導電線を耐
腐食材のシースで密閉被覆した構成のシース線を巻回し
た構成であることを特徴とする。
の磁気軸受において、電磁石の励磁コイルは導電線を耐
腐食材のシースで密閉被覆した構成のシース線を巻回し
た構成であることを特徴とする。
【００１５】上記のように磁気軸受を構成する電磁石の
励磁コイルをそれ自体を腐食環境に耐え得る耐腐食構造
とし、該励磁コイルを磁性体からなる磁極に装着して電
磁石を構成するので、磁極を耐腐食性の材料で構成する
か又は耐腐食処理を施すことにより、磁気軸受を腐食環
境に曝すことができるから、磁極面とターゲットとの間
の磁気的間隙を小さくでき、小型で且つ耐腐食性を有す
る磁気軸受となる。
励磁コイルをそれ自体を腐食環境に耐え得る耐腐食構造
とし、該励磁コイルを磁性体からなる磁極に装着して電
磁石を構成するので、磁極を耐腐食性の材料で構成する
か又は耐腐食処理を施すことにより、磁気軸受を腐食環
境に曝すことができるから、磁極面とターゲットとの間
の磁気的間隙を小さくでき、小型で且つ耐腐食性を有す
る磁気軸受となる。
【００１６】請求項５に記載の発明は、腐食性環境下に
ある制御対象体を複数の磁気軸受で浮上支持する磁気浮
上装置において、磁気軸受に請求項１乃至４に記載のい
ずれか１つ又は２以上の磁気軸受を用いたことを特徴と
する。
ある制御対象体を複数の磁気軸受で浮上支持する磁気浮
上装置において、磁気軸受に請求項１乃至４に記載のい
ずれか１つ又は２以上の磁気軸受を用いたことを特徴と
する。
【００１７】上記のように磁気浮上装置を構成する磁気
軸受に請求項１乃至４に記載の小型で且つ耐腐食性を有
する磁気軸受を用いるので、小型で腐食環境下で利用で
きる磁気浮上装置となる。
軸受に請求項１乃至４に記載の小型で且つ耐腐食性を有
する磁気軸受を用いるので、小型で腐食環境下で利用で
きる磁気浮上装置となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を図
面に基づいて説明する。図２は本発明に係るラジアル磁
気軸受の一部の断面構造例を示す図である。図示するよ
うに、ラジアル磁気軸受４０の電磁石４１は磁性体から
なる固定子磁極４２に励磁コイル４３を装着している。
励磁コイル４３は導電線を巻回したコイル体４３ａに非
磁性体で且つプロセスガス等の腐食環境に対して耐腐食
性のセラミック又はガラス状硬化材４３ｂを充填（コイ
ル体４３ａをセラミック又はガラス状硬化材でモール
ド）して硬化し、ユニット化した構成である。
面に基づいて説明する。図２は本発明に係るラジアル磁
気軸受の一部の断面構造例を示す図である。図示するよ
うに、ラジアル磁気軸受４０の電磁石４１は磁性体から
なる固定子磁極４２に励磁コイル４３を装着している。
励磁コイル４３は導電線を巻回したコイル体４３ａに非
磁性体で且つプロセスガス等の腐食環境に対して耐腐食
性のセラミック又はガラス状硬化材４３ｂを充填（コイ
ル体４３ａをセラミック又はガラス状硬化材でモール
ド）して硬化し、ユニット化した構成である。
【００１９】上記のように、励磁コイル４３をコイル体
４３ａに非磁性体で、且つ耐腐食性を有するセラミック
又はガラス状硬化材４３ｂを充填してユニット化した構
成とするので、励磁コイル４３自体が耐腐食構造とな
る。したがって、従来のように励磁コイル４３の腐食を
防止するため固定子磁極４２のラジアル磁気軸受ターゲ
ット１６の対向面に非磁性体からなる隔壁を設ける必要
がない。即ち、磁気軸受を簡単な構成とすることができ
ると共に、隔壁が無いので固定子磁極４２とラジアル磁
気軸受ターゲット１６の磁気的間隙が小さくなり、ラジ
アル磁気軸受４０を小型化できる。特に真空環境下で
は、肉厚の厚い隔壁を必要とするから、隔壁を設けなく
て済むことは、この磁気的間隙を大幅に小さくする。
４３ａに非磁性体で、且つ耐腐食性を有するセラミック
又はガラス状硬化材４３ｂを充填してユニット化した構
成とするので、励磁コイル４３自体が耐腐食構造とな
る。したがって、従来のように励磁コイル４３の腐食を
防止するため固定子磁極４２のラジアル磁気軸受ターゲ
ット１６の対向面に非磁性体からなる隔壁を設ける必要
がない。即ち、磁気軸受を簡単な構成とすることができ
ると共に、隔壁が無いので固定子磁極４２とラジアル磁
気軸受ターゲット１６の磁気的間隙が小さくなり、ラジ
アル磁気軸受４０を小型化できる。特に真空環境下で
は、肉厚の厚い隔壁を必要とするから、隔壁を設けなく
て済むことは、この磁気的間隙を大幅に小さくする。
【００２０】図３は本発明に係るラジアル磁気軸受の一
部の断面構造例を示す図である。図示するように、励磁
コイル４３は導電線を巻回したコイル体４３ａを耐腐食
性を有する材料で形成されたコイルケース４３ｃに収容
密封した構成である。該励磁コイル４３を固定子磁極４
２に装着し、ラジアル磁気軸受４０の電磁石４１を構成
している。
部の断面構造例を示す図である。図示するように、励磁
コイル４３は導電線を巻回したコイル体４３ａを耐腐食
性を有する材料で形成されたコイルケース４３ｃに収容
密封した構成である。該励磁コイル４３を固定子磁極４
２に装着し、ラジアル磁気軸受４０の電磁石４１を構成
している。
【００２１】上記のようにコイル体４３ａを耐腐食性を
有するコイルケース４３ｃに収容密封して励磁コイル４
３を構成したので、励磁コイル４３自体が耐腐食構造と
なる。したがって、従来のように腐食環境下で励磁コイ
ル４３の腐食を防止するため固定子磁極４２のラジアル
磁気軸受ターゲット１６の対向面に隔壁を設ける必要が
ない。
有するコイルケース４３ｃに収容密封して励磁コイル４
３を構成したので、励磁コイル４３自体が耐腐食構造と
なる。したがって、従来のように腐食環境下で励磁コイ
ル４３の腐食を防止するため固定子磁極４２のラジアル
磁気軸受ターゲット１６の対向面に隔壁を設ける必要が
ない。
【００２２】図４は本発明のラジアル磁気軸受の一部の
断面構造例を示す図である。図示するように、励磁コイ
ル４３は導電線を絶縁材を介在させて耐腐食性を有する
材料からなるシースで覆った構造のシース線４３ｄを巻
回した構成である。該励磁コイル４３を固定子磁極４２
に装着し、ラジアル磁気軸受４０の電磁石４１を構成し
ている。
断面構造例を示す図である。図示するように、励磁コイ
ル４３は導電線を絶縁材を介在させて耐腐食性を有する
材料からなるシースで覆った構造のシース線４３ｄを巻
回した構成である。該励磁コイル４３を固定子磁極４２
に装着し、ラジアル磁気軸受４０の電磁石４１を構成し
ている。
【００２３】上記のように耐腐食性を有する材料からな
るシースで覆った構造のシース線４３ｄを巻回して励磁
コイル４３を構成したので、励磁コイル４３自体が耐腐
食構造となる。したがって、従来のように励磁コイル４
３の腐食を防止するため固定子磁極４２のラジアル磁気
軸受ターゲット１６の対向面に隔壁を設ける必要がな
い。
るシースで覆った構造のシース線４３ｄを巻回して励磁
コイル４３を構成したので、励磁コイル４３自体が耐腐
食構造となる。したがって、従来のように励磁コイル４
３の腐食を防止するため固定子磁極４２のラジアル磁気
軸受ターゲット１６の対向面に隔壁を設ける必要がな
い。
【００２４】なお、ラジアル磁気軸受４０を構成する電
磁石４１の固定子磁極４２には腐食環境に対して耐腐食
性を有する磁性体、例えばオーステナイト系磁性体又
は、磁性体の表面に耐腐食性処理、例えばニッケルめっ
き処理を施したものを用いる。
磁石４１の固定子磁極４２には腐食環境に対して耐腐食
性を有する磁性体、例えばオーステナイト系磁性体又
は、磁性体の表面に耐腐食性処理、例えばニッケルめっ
き処理を施したものを用いる。
【００２５】また、図示は省略したが、アキシャル磁気
軸受を構成する電磁石においても、コイル体に非磁性体
で且つ耐腐食性のセラミック又はガラス状硬化材を充填
してユニット化した励磁コイル、又はコイル体を耐腐食
性のコイルケースに収容密封した励磁コイル、又は導電
線を耐腐食材のシースで密閉被覆した構成のシース線を
巻回した励磁コイルを採用することにより、上記と同様
の作用効果が得られる。
軸受を構成する電磁石においても、コイル体に非磁性体
で且つ耐腐食性のセラミック又はガラス状硬化材を充填
してユニット化した励磁コイル、又はコイル体を耐腐食
性のコイルケースに収容密封した励磁コイル、又は導電
線を耐腐食材のシースで密閉被覆した構成のシース線を
巻回した励磁コイルを採用することにより、上記と同様
の作用効果が得られる。
【００２６】また、ラジアル変位センサにインダクタン
ス式のセンサを用いる場合、そのコイルに上記のような
耐腐食構造のコイルを採用することにより、センサ固定
子磁極のセンサターゲットの対向面に隔壁を設ける必要
がないから、磁気的間隙が小さくなり、小型で感度のよ
いセンサを構成できる。
ス式のセンサを用いる場合、そのコイルに上記のような
耐腐食構造のコイルを採用することにより、センサ固定
子磁極のセンサターゲットの対向面に隔壁を設ける必要
がないから、磁気的間隙が小さくなり、小型で感度のよ
いセンサを構成できる。
【００２７】図５乃至図７は本発明の磁気軸受を用いた
磁気浮上装置を具備するＣＶＤ装置の概略構成を示す図
で、図５は全体構成を、図６はラジアル磁気軸受部とモ
ータ部の構成を、図７は図６のＡ−Ａ矢視断面を示す。
図５乃至図７において、図１乃至図４と同一符号を付し
た部分は同一又は相当部分を示す。
磁気浮上装置を具備するＣＶＤ装置の概略構成を示す図
で、図５は全体構成を、図６はラジアル磁気軸受部とモ
ータ部の構成を、図７は図６のＡ−Ａ矢視断面を示す。
図５乃至図７において、図１乃至図４と同一符号を付し
た部分は同一又は相当部分を示す。
【００２８】図示するように、モータ回転子１５の外周
面に対向してモータ固定子２３を、ラジアル磁気軸受タ
ーゲット１６−１、１６−２の外周面に対向してラジア
ル磁気軸受４０−１、４０−２を、ラジアルセンサター
ゲット１７−１、１７−２の外周面に対向してラジアル
センサ４４−１、４４−２、アキシャル磁気軸受ターゲ
ット１８の外周近傍の上下面に対向してアキシャル磁気
軸受４５、４６を、アキシャル磁気軸受ターゲット１８
の中央部下面に対向してアキシャル変位センサ４７をそ
れぞれ配置している。
面に対向してモータ固定子２３を、ラジアル磁気軸受タ
ーゲット１６−１、１６−２の外周面に対向してラジア
ル磁気軸受４０−１、４０−２を、ラジアルセンサター
ゲット１７−１、１７−２の外周面に対向してラジアル
センサ４４−１、４４−２、アキシャル磁気軸受ターゲ
ット１８の外周近傍の上下面に対向してアキシャル磁気
軸受４５、４６を、アキシャル磁気軸受ターゲット１８
の中央部下面に対向してアキシャル変位センサ４７をそ
れぞれ配置している。
【００２９】上記構成のＣＶＤ装置において、ラジアル
磁気軸受４０−１、４０−２には図２乃至図４に示す構
造のいずれかのラジアル磁気軸受４０を用いる。ここで
は、導電線を巻回したコイル体４３ａに非磁性体で且つ
プロセスガス等の腐食環境に対して耐腐食性のセラミッ
ク又はガラス状硬化材４３ｂを充填硬化し、ユニット化
した構成の励磁コイル４３（図２参照）を用いている。
磁気軸受４０−１、４０−２には図２乃至図４に示す構
造のいずれかのラジアル磁気軸受４０を用いる。ここで
は、導電線を巻回したコイル体４３ａに非磁性体で且つ
プロセスガス等の腐食環境に対して耐腐食性のセラミッ
ク又はガラス状硬化材４３ｂを充填硬化し、ユニット化
した構成の励磁コイル４３（図２参照）を用いている。
【００３０】また、アキシャル磁気軸受４５、４６にも
本発明に係る磁気軸受を用いる。即ち、アキシャル磁気
軸受４５、４６の電磁石もコイル体に非磁性体で且つ耐
腐食性のセラミック又はガラス状硬化材を充填してユニ
ット化した励磁コイル、又はコイル体を耐腐食性のコイ
ルケースに収容密封した励磁コイル、又は導電線を耐腐
食材のシースで密閉被覆した構成のシース線を巻回した
励磁コイルを用いている。
本発明に係る磁気軸受を用いる。即ち、アキシャル磁気
軸受４５、４６の電磁石もコイル体に非磁性体で且つ耐
腐食性のセラミック又はガラス状硬化材を充填してユニ
ット化した励磁コイル、又はコイル体を耐腐食性のコイ
ルケースに収容密封した励磁コイル、又は導電線を耐腐
食材のシースで密閉被覆した構成のシース線を巻回した
励磁コイルを用いている。
【００３１】上記のようにラジアル磁気軸受４０−１、
４０−２、アキシャル磁気軸受４５、４６に本発明に係
る磁気軸受を用いることにより、従来のように腐食環境
を非磁性体からなる隔壁で遮蔽する必要がないから、各
磁気軸受の磁極と磁気軸受ターゲットの磁気的間隙が小
さくなり、大きい磁気制御力を得ることができるから、
磁気浮上装置を小型化できる。特にＣＶＤプロセスチャ
ンバー１１の内部は通常真空状態にあるから、肉厚の厚
い隔壁を設ける必要があり、隔壁を設ける必要がないと
いうことはその分磁気的間隙を小さくできるから、磁気
浮上装置の小型化に大きく貢献する。
４０−２、アキシャル磁気軸受４５、４６に本発明に係
る磁気軸受を用いることにより、従来のように腐食環境
を非磁性体からなる隔壁で遮蔽する必要がないから、各
磁気軸受の磁極と磁気軸受ターゲットの磁気的間隙が小
さくなり、大きい磁気制御力を得ることができるから、
磁気浮上装置を小型化できる。特にＣＶＤプロセスチャ
ンバー１１の内部は通常真空状態にあるから、肉厚の厚
い隔壁を設ける必要があり、隔壁を設ける必要がないと
いうことはその分磁気的間隙を小さくできるから、磁気
浮上装置の小型化に大きく貢献する。
【００３２】なお、ラジアル変位センサ４４−１、４４
−２、アキシャル変位センサ４７にもインダクタンス式
のセンサを用いた場合、そのコイルにも非磁性体で且つ
耐腐食性のセラミック又はガラス状硬化材を充填してユ
ニット化したコイル、又はコイル体を耐腐食性のコイル
ケースに収容密封したコイル、又は導電線を耐腐食材の
シースで密閉被覆した構成のシース線を巻回したコイル
を用いることにより、各センサターゲットの間に隔壁を
設ける必要がなく、且つ高感度の変位センサとすること
ができる。
−２、アキシャル変位センサ４７にもインダクタンス式
のセンサを用いた場合、そのコイルにも非磁性体で且つ
耐腐食性のセラミック又はガラス状硬化材を充填してユ
ニット化したコイル、又はコイル体を耐腐食性のコイル
ケースに収容密封したコイル、又は導電線を耐腐食材の
シースで密閉被覆した構成のシース線を巻回したコイル
を用いることにより、各センサターゲットの間に隔壁を
設ける必要がなく、且つ高感度の変位センサとすること
ができる。
【００３３】また、モータ固定子２３も耐腐食環境とす
る。例えばモータ固定子コイル自体を耐腐食環境とし、
固定子鉄心自体も耐腐食環境とするか或いは耐腐食環境
処理を施す。又はモータ固定子２３の腐食環境に曝され
る部分を隔壁（キャン）で覆った構造（キャン構造）と
する。
る。例えばモータ固定子コイル自体を耐腐食環境とし、
固定子鉄心自体も耐腐食環境とするか或いは耐腐食環境
処理を施す。又はモータ固定子２３の腐食環境に曝され
る部分を隔壁（キャン）で覆った構造（キャン構造）と
する。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように各請求項に記載の発
明によれば、下記のような優れた効果が得られる。
明によれば、下記のような優れた効果が得られる。
【００３５】請求項１乃至４に記載の発明によれば、磁
気軸受の電磁石の励磁コイルに腐食環境に耐え得る耐腐
食構造のものを用い、該励磁コイルを磁性体からなる磁
極に装着して電磁石を構成するので、磁極を耐腐食性の
材料で構成するか又は耐腐食処理を施すことにより、磁
気軸受を腐食環境に曝すことができるから、磁極面とタ
ーゲットとの間の磁気的間隙を小さくでき、小型で且つ
耐腐食性を有する磁気軸受が得られる。また、磁極面と
ターゲットとの間の磁気的間隙を小さくできることか
ら、電磁石の励磁電流が小さく済み、消費電力の小さい
磁気軸受が得られる。
気軸受の電磁石の励磁コイルに腐食環境に耐え得る耐腐
食構造のものを用い、該励磁コイルを磁性体からなる磁
極に装着して電磁石を構成するので、磁極を耐腐食性の
材料で構成するか又は耐腐食処理を施すことにより、磁
気軸受を腐食環境に曝すことができるから、磁極面とタ
ーゲットとの間の磁気的間隙を小さくでき、小型で且つ
耐腐食性を有する磁気軸受が得られる。また、磁極面と
ターゲットとの間の磁気的間隙を小さくできることか
ら、電磁石の励磁電流が小さく済み、消費電力の小さい
磁気軸受が得られる。
【００３６】請求項５に記載の発明によれば、磁気浮上
装置を構成する磁気軸受に請求項１乃至４に記載の小型
で且つ耐腐食性を有する磁気軸受を用いるので、小型で
腐食環境下で利用でき、且つ消費電力が少なくて済む磁
気浮上装置が得られる。
装置を構成する磁気軸受に請求項１乃至４に記載の小型
で且つ耐腐食性を有する磁気軸受を用いるので、小型で
腐食環境下で利用でき、且つ消費電力が少なくて済む磁
気浮上装置が得られる。
【図１】従来の磁気浮上装置を具備するＣＶＤ装置の概
略構成例を示す図である。
略構成例を示す図である。
【図２】本発明に係るラジアル磁気軸受の構成例を示す
図である。
図である。
【図３】本発明に係るラジアル磁気軸受の構成例を示す
図である。
図である。
【図４】本発明に係るラジアル磁気軸受の構成例を示す
図である。
図である。
【図５】本発明に係る磁気浮上装置を具備するＣＶＤ装
置の概略構成例を示す図である。
置の概略構成例を示す図である。
【図６】図５に示す装置の磁気軸受部とモータ部の配置
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図７】図６のＡ−Ａ断面を示す図である。
１１ ＣＶＤプロセスチャンバー １２ 半導体ウエハ １３ 回転テーブル １４ 回転軸 １５ モータ回転子 １６ ラジアル磁気軸受ターゲット １７ ラジアルセンサターゲット １８ アキシャル磁気軸受ターゲット １９ 磁気軸受フレーム ２０ シール部材 ２１ ラジアル磁気軸受 ２２ ラジアル変位センサ ２３ モータ固定子 ２４ アキシャル磁気軸受 ２５ アキシャル磁気軸受 ２６ アキシャル変位センサ ２７ 隔壁 ２８ 隔壁 ２９ 隔壁 ３０ 隔壁 ４０ ラジアル磁気軸受 ４１ 電磁石 ４２ 固定子磁極 ４３ 励磁コイル ４４ ラジアル変位センサ ４５ アキシャル磁気軸受 ４６ アキシャル磁気軸受 ４７ アキシャル変位センサ
フロントページの続き (72)発明者 中澤 敏治 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原電産内 (72)発明者 茨田 敏光 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原電産内 (72)発明者 関口 信一 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 篠崎 弘行 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 Ｆターム(参考） 3J102 AA01 BA03 BA19 CA08 CA19 DA02 DA03 DA09 DA30 DA31 DA39 DB05 DB10 DB11 FA05 FA06 4K030 CA04 CA12 GA05 KA34 KA46 LA15 5F045 EM02 EM09 EM10
Claims (5)
- 【請求項１】 少なくとも相対向する一対の電磁石を具
備し、該対向する電磁石間に磁性体からなる制御対象体
を配置し、該電磁石の磁力で該制御対象体を浮上支持す
る磁気軸受において、 前記電磁石の励磁コイルはそれ自体を腐食環境に耐え得
る耐腐食構造とし、該電磁石は該励磁コイルを磁性体か
らなる磁極に装着した構成であることを特徴とする磁気
軸受。 - 【請求項２】 請求項１に記載の磁気軸受において、 前記電磁石の該励磁コイルはコイル体に非磁性体で且つ
耐腐食性のあるセラミック又はガラス状硬化材を充填し
てユニット化した構成であることを特徴とする磁気軸
受。 - 【請求項３】 請求項１に記載の磁気軸受において、 前記電磁石の励磁コイルはコイル体を耐腐食性材からな
るコイルケースで密封した構成であることを特徴とする
磁気軸受。 - 【請求項４】 請求項１に記載の磁気軸受において、 前記電磁石の励磁コイルは導電線を耐腐食材のシースで
密閉被覆した構成のシース線を巻回した構成であること
を特徴とする磁気軸受。 - 【請求項５】 腐食性環境下にある制御対象体を複数の
磁気軸受で浮上支持する磁気浮上装置において、 前記磁気軸受に請求項１乃至４に記載のいずれか１つ又
は２以上の磁気軸受を用いたことを特徴とする磁気浮上
装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000126118A JP2001304258A (ja) | 2000-04-26 | 2000-04-26 | 磁気軸受及び磁気浮上装置 |
| KR1020027014352A KR20030042439A (ko) | 2000-04-26 | 2001-04-26 | 자기베어링 및 자기부상장치 |
| PCT/JP2001/003651 WO2001081780A1 (fr) | 2000-04-26 | 2001-04-26 | Palier magnetique et appareil de levitation magnetique |
| EP01925982A EP1288511A1 (en) | 2000-04-26 | 2001-04-26 | Magnetic bearing and magnetic levitation apparatus |
| TW090109973A TW555940B (en) | 2000-04-26 | 2001-04-26 | Magnetic bearing, magnetic levitation device and chemical vapor deposition apparatus |
| US10/258,536 US20030107282A1 (en) | 2000-04-26 | 2001-04-26 | Magnetic bearing and magnetic levitation apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000126118A JP2001304258A (ja) | 2000-04-26 | 2000-04-26 | 磁気軸受及び磁気浮上装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001304258A true JP2001304258A (ja) | 2001-10-31 |
Family
ID=18635957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000126118A Pending JP2001304258A (ja) | 2000-04-26 | 2000-04-26 | 磁気軸受及び磁気浮上装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030107282A1 (ja) |
| EP (1) | EP1288511A1 (ja) |
| JP (1) | JP2001304258A (ja) |
| KR (1) | KR20030042439A (ja) |
| TW (1) | TW555940B (ja) |
| WO (1) | WO2001081780A1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103459191A (zh) * | 2010-12-03 | 2013-12-18 | 桑多·韦恩·沙佩里 | 磁悬浮装配件 |
| CN106337876A (zh) * | 2016-10-13 | 2017-01-18 | 中国人民解放军海军工程大学 | 异极式永磁偏置混合径向磁轴承 |
| CN108443335A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-08-24 | 江苏理工学院 | 曲柄滑块式径向保护轴承 |
| CN116002025A (zh) * | 2022-09-09 | 2023-04-25 | 哈尔滨工程大学 | 一种全海深充油式耐腐蚀电磁吸盘装置 |
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| GB2387204B (en) * | 2002-03-14 | 2006-01-18 | Edward Camplin | Magnetic rotary suspension bearing |
| JP3711277B2 (ja) * | 2002-12-17 | 2005-11-02 | 核燃料サイクル開発機構 | 非接触軸支構造の遠心抽出器 |
| TW200525086A (en) * | 2003-10-21 | 2005-08-01 | Nabtesco Corp | Rotary dry vacuum pump |
| US7663281B1 (en) | 2004-08-31 | 2010-02-16 | Jeffrey J Nau | Magnetic field generating device |
| WO2009021721A2 (de) * | 2007-08-14 | 2009-02-19 | Rothe Erde Gmbh | Verfahren und lager zur lagerung von drehbaren geräten, insbesondere eines medizinischen scanners |
| US8513826B2 (en) * | 2008-06-26 | 2013-08-20 | Ed Mazur | Wind turbine |
| EP2372749B1 (de) | 2010-03-31 | 2021-09-29 | Levitronix GmbH | Behandlungsvorrichtung zur Behandlung einer Oberfläche eines Körpers |
| WO2015112328A1 (en) * | 2014-01-27 | 2015-07-30 | Applied Materials, Inc. | High speed epi system and chamber concepts |
| KR102472651B1 (ko) * | 2015-05-11 | 2022-11-30 | 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 | 전자석 장치, 전자석 제어 장치, 전자석 제어 방법 및 전자석 시스템 |
| DE112018003283T5 (de) * | 2017-08-01 | 2020-03-19 | Mitsubishi Electric Corporation | Drehantriebsvorrichtung, verfahren zum montieren einer drehantriebsvorrichtung, axialgebläse, verfahren zum montieren eines axialgebläses und laseroszillator |
| JP7055720B2 (ja) | 2018-08-10 | 2022-04-18 | 株式会社荏原製作所 | 基板回転装置、基板洗浄装置および基板処理装置ならびに基板回転装置の制御方法 |
| CN113745138B (zh) * | 2021-09-03 | 2024-03-22 | 上海隐冠半导体技术有限公司 | 磁浮装置和微动台 |
| JP2023175275A (ja) * | 2022-05-30 | 2023-12-12 | 株式会社荏原製作所 | 磁気軸受装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JPH06150722A (ja) * | 1992-11-05 | 1994-05-31 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 巻線用導体 |
| JPH06232047A (ja) * | 1993-01-29 | 1994-08-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ウェハ回転装置 |
| JP3315027B2 (ja) * | 1995-11-14 | 2002-08-19 | 株式会社荏原製作所 | 高圧液中用磁気軸受 |
| JP3696398B2 (ja) * | 1997-04-28 | 2005-09-14 | Ｎｔｎ株式会社 | 静圧磁気複合軸受およびスピンドル装置 |
| JP3930170B2 (ja) * | 1998-02-18 | 2007-06-13 | 株式会社荏原製作所 | 循環ファン装置 |
-
2000
- 2000-04-26 JP JP2000126118A patent/JP2001304258A/ja active Pending
-
2001
- 2001-04-26 TW TW090109973A patent/TW555940B/zh active
- 2001-04-26 KR KR1020027014352A patent/KR20030042439A/ko not_active Withdrawn
- 2001-04-26 US US10/258,536 patent/US20030107282A1/en not_active Abandoned
- 2001-04-26 WO PCT/JP2001/003651 patent/WO2001081780A1/ja not_active Application Discontinuation
- 2001-04-26 EP EP01925982A patent/EP1288511A1/en not_active Withdrawn
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Also Published As
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| US20030107282A1 (en) | 2003-06-12 |
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